Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время на карьерах стройматериалов добываются сотни миллионов метров кубических в год полезного ископаемого для производства щебня и цемента с предварительным рыхлением взрывным способом.
В ближайшем будущем объемы добычи строительных материалов не уменьшатся и будут проводиться на более глубоких горизонтах с увеличенной естественной обводненностью.
Карьеры стройматериалов, как правило, имеют небольшие объемы добычи, и применение дорогостоющего оборудования и инфраструктуры для осушения таких месторождений не экономично. Поэтому приходится проводить буровзрывные работы на этих карьерах в обводненных условиях. Массивы на этих карьерах относятся к II-V категориям по трещиноватости, а сами трещины в них могут быть заполнены разрушенной породой, воздухом, водой, что при прочих равных условиях меняетхарак-теристики сопротивляемости массива действию взрывной нагрузки. Наибольшее различие во взрываемости массивов имеет место при полном заполнении трещин водой.
На практике этот факт отчетливо наблюдается во время сезонных осадков, когда обычно сухие массивы оказываются полностью обводненными.
Однако до настоящего времени не существует рекомендаций или нормативных документов, дающих количественную оценку изменения взрываемости массива в зависимости от его обводненности.
Поэтомуустановление зависимости взрываемости массивов от их обводненности на карьерах строительных материалов является актуальной научной задачей.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в установлении закономерностей, характеризующих изменение взрываемости массивов горных пород различной степени обводненности, для разработки критериев, позволяющих определять параметры взрывных работ, обеспечивающих эффективную взрывную отбойку пород на карьерах стройматериалов.
ИДЕЯ РАБОТЫ заключается в установлении зависимости акустического показателя трещиноватости массива от степени его обводненности для разработки критериев, характеризую-
щих взрываемость массивов на карьерах строительных материалов.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Обобщение и анализ теоретических и экспериментальных исследований, выполненных ранее, и опыта ведения буровзрывных работ; лабораторные и промышленные эксперименты.
Сопротивляемость взрывному разрушению горного массива зависит от обводненности последнего и увеличивается при полностью обводненном массиве на 10-20 % по сравнению с сухим, так как его физико-технические характеристики и некоторые механизмы деформирования и разрушения пород в обводненном состоянии отличаюется от соответствующих характеристик и механизмов разрушения пород в сухом состоянии.
При насыщении трещиноватых массивов горных пород водой скорость распространения в них продольных волн увеличивается по линейному закону пропорционально высоте столба воды, что интерпретируется как условное изменение трещино-ватости массива с соответствующим изменением сопротивляемости его взрывному разрушению.
Различие механизма деформирования и процесса разрушения сухих и обводненных массивов заключается в следующем: в сухом трещиноватом массиве разрушение преимущественно происходит за счет соударения, а в обводненном - за счет волн напряжения.
Предложена вел ичинаСр-скорость продольных волн как критерий, позволяющий оценивать изменение сопротивляемости массивов взрывному разрушению в зависимости от степени обводненности пород.
Научное значение работы состоит в установлении закономерностей изменения взрываемости трещиноватых горных пород различной степени обводненности.
Практическое значение работы заключается в разработке методики определения взрываемости трещиноватых обводненных массивов, позволяющей уменьшить выход негабарита, ликвидировать завышение подошвы уступа и снизить себестоимость БВР.
Реализация результатов:
Рекомендации по расчету параметров взрывных работ в об-
водненных массивах внедрены на карьерах строительных материалов Горнозаводского карьера известняков и Круторожин-ского карьера габбро-диабазов.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается:
-достаточной сходимостью результатов теоретических и лабораторных исследований с результатами промышленных взрывов трещиноватых массивов с различной степенью обводненностью;
-положительными технико-экономическими показателями применения разработанной методики определения взрывае-мости трещиноватых обводненных массивов на Круторожинс-ком карьере габбро-диабазов и Горнозаводском карьере известняка.
Апробация работы. Основное содержание, отдельные положения были доложены и получили одобрение на научных конференциях в МГИ и научных симпозиумах в МГГУ "Неделя горняка — 97", на научно-техническом совете треста "СОЮЗВЗ-РЫВПРОМ", технических советах Горнозаводского карьера известняка и Круторожинского гранитного карьера.
Публикации.
По результатам выполненных исследований опубликованы 4 научные работы, материалы исследований отражены в 2 научных отчетах МГГУ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложенных на 107 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы, 17 рисунков, список литературы из 59 наименований.
